JPH103003A - Production of color filter - Google Patents

Production of color filter

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Publication number
JPH103003A
JPH103003A JP15351096A JP15351096A JPH103003A JP H103003 A JPH103003 A JP H103003A JP 15351096 A JP15351096 A JP 15351096A JP 15351096 A JP15351096 A JP 15351096A JP H103003 A JPH103003 A JP H103003A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photosensitive resin
resin layer
substrate
film
bubbles
Prior art date
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Pending
Application number
JP15351096A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuki Mori
靖樹 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
Priority to JP15351096A priority Critical patent/JPH103003A/en
Publication of JPH103003A publication Critical patent/JPH103003A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a color filter having a small level difference between pixels and no bubble. SOLUTION: In this method for manufacturing color filter, a multicolor pattern is formed by repeating processes containing (1) a sticking process in which a photosensitive film having a base film and a colored photosensitive resin layer is stuck on a transparent substrate so that the colored photosensitive resin layer is faced to the substrate, (2) an exposing process in which the photosensitive film is exposed in pattern shape and (3) a developing process. In this case, at the process for a secondary or succeeding coloring, a process in which the substrate on which the colored photosensitive resin layer is stuck is cooled to prevent generation of bubbles is included after the (1) process.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフイルタの
製造法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a color filter.

【0002】[0002]

【従来の技術】カラーフイルタは、ガラスなどの光学的
に透明基板の表面に2種以上の色相を異にする極めて微
細なストライプ状又モザイク状のパターンを一定の間隔
を開けて、平行又は交差して並べた物である。ベースフ
イルム及び感光性樹脂層を有する感光性フイルムを使用
した、多色の微細なストライプ状又はモザイク状のパタ
ーンを簡単に高精度で形成できるカラーフイルタの製造
法が知られている。
2. Description of the Related Art A color filter is formed by forming two or more kinds of very fine stripe-like or mosaic-like patterns having different hues on a surface of an optically transparent substrate such as glass in parallel or intersecting at regular intervals. It is a thing arranged. 2. Description of the Related Art There is known a method of manufacturing a color filter that can easily form a multicolor fine stripe or mosaic pattern with high accuracy using a base film and a photosensitive film having a photosensitive resin layer.

【0003】感光性フイルムを用いてカラーフイルタを
作成する方法としては、一色に着色された感光性樹脂組
成物をベースフイルムに塗布乾燥した感光性フイルムの
感光性樹脂層を、透明な基板の上に転写して、所定のパ
ターンマスクを介して露光、現像してパターンを形成す
る方法(特開昭61−99102号公報、特開平3−1
60454号公報、特開平3−111802号公報、特
開平2−151805号公報、特開平4−212161
号公報、特開平4−301602号公報、特開平5−2
107号公報等)が知られている。従来のカラーフイル
タの製造法では、二色目以降の層を形成する際に、既に
形成された着色層上の二色目以降の着色層と前記基板上
に直接接触する着色層との間に気泡が生ずる。この気泡
は、最大で10.0μmを超え、実用に耐え得ない。気
泡が発生すると三色の画素の表面の不均一を招き、所望
の画素が得られず、画像不良を生じ、色ムラを発生させ
る等の欠点があった。基板を加熱後、前記の感光性フイ
ルムの保護フイルムを剥がしながら、着色感光性樹脂層
を基板と接着させて加圧ロールを通す(ラミネートす
る)だけでは、気泡の発生は改善できない。
[0003] As a method of producing a color filter using a photosensitive film, a photosensitive resin composition colored in one color is applied to a base film and dried, and the photosensitive resin layer of the photosensitive film is coated on a transparent substrate. (See Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 61-99102 and 3-1).
JP 60454, JP-A-3-111802, JP-A-2-151805, JP-A-4-212161
JP, JP-A-4-301602, JP-A-5-2
No. 107 publication) is known. In the conventional color filter manufacturing method, when forming the second and subsequent color layers, bubbles are formed between the second and subsequent color layers on the already formed colored layer and the colored layer directly in contact with the substrate. Occurs. These bubbles exceed 10.0 μm at the maximum and cannot be put to practical use. When bubbles are generated, the surface of the three-color pixels becomes uneven, and desired pixels cannot be obtained, resulting in image defects and color unevenness. After heating the substrate, it is not possible to improve the generation of bubbles only by adhering the colored photosensitive resin layer to the substrate and removing the protective film of the photosensitive film by passing it through a pressure roll (lamination).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】請求項1記載の発明
は、画素間の段差の小さい、気泡のないカラーフイルタ
の製造法を提供するものである。
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a color filter having a small step between pixels and having no bubbles.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、透明基板上
に、ベースフイルムと着色された感光性樹脂層を有する
感光性フイルムを、(1)着色された感光性樹脂層が前
記基板に面するように貼り合わせる工程、(2)パター
ン状に露光する露光工程及び(3)現像工程を含む工程
を繰り返して多色パターンを形成させるカラーフイルタ
の製造法において、2色目以降の工程において、(1)
の工程後、着色された感光性樹脂層が貼り合わされた前
記基板を冷却して気泡の発生を防ぐ工程を含むことを特
徴とするカラーフイルタの製造法に関する。
According to the present invention, there is provided a photosensitive film having a base film and a colored photosensitive resin layer on a transparent substrate. (1) A colored photosensitive resin layer is provided on a surface of the substrate. In a method for manufacturing a color filter in which a multicolor pattern is formed by repeating a step of laminating to form a multicolor pattern by repeating a step including (2) an exposing step of exposing in a pattern and (3) a developing step, 1)
After the step, the method includes a step of cooling the substrate to which the colored photosensitive resin layer is attached to prevent generation of bubbles, and a method for manufacturing a color filter.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】貼り付け(ラミネート)の工程後
基板を冷却して気泡の発生を防ぐ工程を行うことによ
り、気泡のない優れた画素からなるカラーフイルタの製
造が可能になる。基板を加熱後、前記の感光性フイルム
の保護フイルムを剥がしながら、着色感光性樹脂層を基
板と接着させて加圧ロールを通す(ラミネートする)だ
けでは、気泡の発生を防ぐことはできない。本発明では
気泡とは前置画素があるフイルタ基板に着色感光性樹脂
層が隙間なく密着するときにベースフイルムと基板の間
に着色感光性樹脂層がないことをいう。まず、気泡の発
生する動作原理について説明し、その解決方法(本発明
のカラーフイルタの製造方法)の作用を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS By performing a step of cooling the substrate after the step of laminating to prevent the generation of bubbles, it becomes possible to manufacture a color filter comprising excellent pixels without bubbles. After heating the substrate, the protective film of the photosensitive film is peeled off and the colored photosensitive resin layer is adhered to the substrate and passed through a pressure roll (lamination) to prevent the generation of bubbles. In the present invention, the term "bubble" means that there is no colored photosensitive resin layer between the base film and the substrate when the colored photosensitive resin layer is in close contact with the filter substrate having the preceding pixel without any gap. First, the operation principle of the generation of bubbles will be described, and the operation of the solution (the method for manufacturing the color filter of the present invention) will be described.

【0007】気泡の発生する動作原理の説明 通常のラミネートの条件(ロール温度、ラミネート速
度、基板温度)では着色感光性樹脂層が2μm前後の膜
厚のときは二色目以降で気泡は4〜10μmの大きさで
出現して来る。この気泡の発生する動作原理は次のよう
である。例えば、ベースフイルムとしての6μmのポリ
エチレンテレフタレートフイルム(PET)と2μmの
感光層からなる単層フイルムの場合について以下説明す
る。
Description of the principle of operation in which bubbles are generated Under normal laminating conditions (roll temperature, laminating speed, substrate temperature), when the colored photosensitive resin layer has a film thickness of about 2 μm, bubbles in the second and subsequent colors are 4 to 10 μm. Appearing in the size of. The principle of operation in which this bubble is generated is as follows. For example, a case of a single-layer film comprising a 6 μm polyethylene terephthalate film (PET) as a base film and a 2 μm photosensitive layer will be described below.

【0008】(a)通常のラミネートの条件で感光層は
100%基板のガラスに接着する。ロール加圧によりPET
は変形する。変形は弾性変形と塑性(クリープ)変形か
らなる。弾性変形は即回復する動的弾性力と徐々に回復
する緩和弾性力との2成分からなる。
(A) Under normal laminating conditions, the photosensitive layer
Adhere to 100% substrate glass. PET by roll pressure
Transforms. Deformation consists of elastic deformation and plastic (creep) deformation. Elastic deformation consists of two components, a dynamic elastic force that recovers immediately and a relaxed elastic force that recovers gradually.

【0009】(b)ロール圧力開放後PETは即回復の
動的弾性変形で収縮し変形する。いわゆるプレス加工等
で良く知られているスプリングバックの現象である。ス
プリングバックとは曲げられた製品を型から取り外すと
わずかに変形が弾性的に戻って型と同じものが得られな
い現象を言う。これはすべての材料にみられる基本的な
現象であり、材料力学の基本事項のひとつとなってい
る。ベースフイルムをロールで押して伸ばして変形させ
るとベースフイルムにこれと同じ現象が起こり、収縮し
て変形する。これが画素内段差発生の根源となってい
る。感光層は溶融流動しているのでスプリングバックの
現象は小さい。感光層はPETから剥がれてガラスに付
着する。このとき、収縮し変形したPETと感光層の間
に空間が出現するが、これが種々の不都合の原因とな
る。この空間が発生するときに感光層は溶融流動してい
るので外力を受けて同時に変形する。変形は均一でなく
感光層は高温のため溶融して流動しやすくなっているの
で、気泡が発生する。気泡の発生は異物、基板表面の汚
れ、PET表面の滑剤などの表面張力の異なる物質と接
触した溶融して流動しやすくなっている感光層部分で顕
著である。
(B) After the roll pressure is released, the PET contracts and deforms due to the dynamic elastic deformation that recovers immediately. This is a springback phenomenon well known in so-called press working and the like. Springback refers to a phenomenon in which when a bent product is removed from a mold, the deformation is slightly elastically restored and the same thing as the mold cannot be obtained. This is a fundamental phenomenon in all materials and is one of the fundamentals of material mechanics. When the base film is pressed and extended by a roll and deformed, the same phenomenon occurs in the base film, and the base film shrinks and deforms. This is the source of the occurrence of a step in the pixel. Since the photosensitive layer is melted and flown, the phenomenon of springback is small. The photosensitive layer comes off the PET and adheres to the glass. At this time, a space appears between the contracted and deformed PET and the photosensitive layer, which causes various inconveniences. When this space is generated, the photosensitive layer is melted and flowed, and is simultaneously deformed by an external force. Since the deformation is not uniform and the photosensitive layer melts and flows easily due to the high temperature, bubbles are generated. The generation of bubbles is remarkable in the photosensitive layer portion which is in contact with a substance having a different surface tension, such as a foreign substance, a stain on the substrate surface, or a lubricant on the PET surface, and which is easily melted and flows.

【0010】(c)ロール圧力開放後PETは除々回復
の緩和弾性変形で収縮し変形する。時間の経過と共にP
ETの収縮し変形(PETの剥がれ)は大きくなる。こ
のときも感光層は高温のため溶融して流動しやすくなっ
ているので、気泡が発生する。時間の経過と共に収縮し
て変形したPETと感光層の間の空間は大きくなりより
気泡が発生しやすくなる。(a)から(c)の過程で、
気泡は発生する。
(C) After releasing the roll pressure, the PET contracts and deforms due to the gradual elastic deformation of the recovery. P over time
ET shrinks and deforms (peeling of PET) increases. Also at this time, since the photosensitive layer is easily melted and flows due to the high temperature, bubbles are generated. The space between the PET and the photosensitive layer that contracted and deformed with the passage of time became larger, and air bubbles were more likely to be generated. In the process from (a) to (c),
Bubbles are generated.

【0011】以上に気泡の発生する動作原理について説
明したが、本発明の作用とその効果はつぎのようにな
る。本発明における(1)の工程後に着色された感光性
樹脂層が貼り合わされた前記基板を冷却して気泡の発生
を防ぐ工程を実施することにより気泡の発生を低減でき
ることを詳細に説明すると、まず、ベースフイルムとし
てPETフイルムを例にとるとPETフイルムは動作原
理説明(a)で通常のラミネートの条件で感光層は10
0%基板のガラスに接着する。ロール加圧によりPET
は変形する。変形は弾性変形と塑性(クリープ)変形か
らなる。弾性変形は即回復する動的弾性力と徐々に回復
する緩和弾性力との2成分からなる。
The operation principle of generating bubbles has been described above. The operation and effect of the present invention are as follows. The fact that the generation of bubbles can be reduced by performing a step of cooling the substrate to which the colored photosensitive resin layer is bonded after the step (1) in the present invention to prevent the generation of bubbles will be described in detail. Taking a PET film as an example of a base film, the PET film has a photosensitive layer of 10 mm under ordinary laminating conditions in the explanation of the operation principle (a).
Adhere to 0% substrate glass. PET by roll pressure
Transforms. Deformation consists of elastic deformation and plastic (creep) deformation. Elastic deformation consists of two components, a dynamic elastic force that recovers immediately and a relaxed elastic force that recovers gradually.

【0012】(b)ロール圧力開放後PETは即回復の
動的弾性変形で収縮し変形する。感光層はPETから剥
がれてガラスに付着する。このとき、収縮し変形したP
ETと感光層の間に空間が出現する。この空間が発生す
るときに感光層は外力を受けて同時に変形する。変形は
均一でなく感光層は高温のため溶融して流動しやすくな
っているので、気泡が発生する。気泡の発生をとめるに
は基板冷却により溶融流動を停止すれば良い。 (c)ロール圧力開放後PETは除々回復の緩和弾性変
形で収縮し変形する。時間の経過と共にPETの収縮し
変形(PETの剥がれ)は大きくなる。このときも感光
層は高温のため溶融して流動しやすくなっているので、
気泡が発生する。時間の経過と共に収縮して変形したP
ETと感光層の間の空間は大きくなりより気泡が発生し
やすくなる。そこで、気泡の発生をとめるには基板冷却
により溶融流動を停止すれば良い。
(B) After the roll pressure is released, the PET contracts and deforms due to the dynamic elastic deformation that recovers immediately. The photosensitive layer comes off the PET and adheres to the glass. At this time, the contracted and deformed P
A space appears between the ET and the photosensitive layer. When this space is generated, the photosensitive layer receives an external force and is simultaneously deformed. Since the deformation is not uniform and the photosensitive layer melts and flows easily due to the high temperature, bubbles are generated. In order to stop the generation of bubbles, the melt flow may be stopped by cooling the substrate. (C) After the roll pressure is released, the PET contracts and deforms due to the relaxation elastic deformation that gradually recovers. As time passes, the PET shrinks and the deformation (peeling of the PET) increases. At this time, the photosensitive layer is easily melted and flowable due to the high temperature.
Bubbles are generated. P shrunk and deformed over time
The space between the ET and the photosensitive layer becomes larger and bubbles are more likely to be generated. Therefore, in order to stop the generation of bubbles, the melt flow may be stopped by cooling the substrate.

【0013】次に基板を冷却して気泡の発生を防ぐ工程
における冷却方法について詳しく説明する。短時間で冷
却する点から、冷板に接触させるのが優れた方法であ
る。また、ラミネートロールの出口に冷却した熱伝導の
良い、熱容量の大きい板またはブロツクを置き、基板急
冷を実施するのが良い。板またはブロツクの表面温度は
室温かそれ以下がよい。冷水に通すのも良い方法であ
る。冷水の温度は室温以下が良く、氷を浮かした冷水が
最も効率がよい。冷風の吹き付けも良い効果を示す。氷
柱に乗せて冷すのもよい。掻き氷を容器にいれて基板に
ぶちまけて擦る方法は即座に低温になり、基板温度は5
℃〜7℃に下がる。
Next, a cooling method in the step of cooling the substrate to prevent generation of bubbles will be described in detail. From the viewpoint of cooling in a short time, it is an excellent method to make contact with a cold plate. In addition, it is preferable to place a cooled plate or block having a high heat capacity and a large heat capacity at the exit of the laminating roll to perform rapid cooling of the substrate. The surface temperature of the plate or block is preferably room temperature or lower. Passing through cold water is also a good method. The temperature of the cold water is preferably room temperature or lower, and cold water with ice floating is most efficient. The blowing of cold air also has a good effect. It is also good to put on ice and cool. The method of rubbing by shaving ice in a container and smashing it onto the substrate immediately becomes cold, and the substrate temperature is 5
C to 7C.

【0014】冷却は、(1)貼り合わせ工程の後20秒
以内に行うことが好ましく、5秒以内に行うことがより
好ましく、3秒以内に行うことが特に好ましく、直後に
行うことが極めて好ましい。また、冷却温度は、ベーイ
フイルムのTg以下又は軟化点以下とすることが好まし
い。ベースフイルムとしてPETを使用した場合は、8
0℃以下とすることが好ましい。通常、冷却温度は、−
195〜60℃、望ましくは−78〜45℃、より望ま
しくは−10〜30℃である。
The cooling is preferably performed within 20 seconds after the laminating step, more preferably within 5 seconds, particularly preferably within 3 seconds, and most preferably immediately after. . Further, the cooling temperature is preferably set to Tg or lower or softening point or lower of the bay film. If PET is used as the base film, 8
The temperature is preferably set to 0 ° C. or lower. Usually, the cooling temperature is-
The temperature is 195 to 60C, preferably -78 to 45C, more preferably -10 to 30C.

【0015】貼り合わせ工程において、透明基板は、加
熱して用いることが、密着性、追随性等の点から好まし
い。この時の加熱温度は、30〜100℃とすることが
好ましい。加熱温度が、30℃未満であると、追随性が
劣る傾向があり、100℃を超えると、密着性が劣る傾
向がある。また、加熱時間は、1〜30分間とすること
が好ましい。加熱時間が、1分未満であると、密着性及
び追随性が劣る傾向があり、30分を超えると、作業性
に劣る傾向がある。
In the bonding step, it is preferable to use the transparent substrate by heating it from the viewpoint of adhesion, followability and the like. The heating temperature at this time is preferably 30 to 100 ° C. If the heating temperature is lower than 30 ° C., the followability tends to be poor, and if it exceeds 100 ° C., the adhesion tends to be poor. Further, the heating time is preferably set to 1 to 30 minutes. If the heating time is less than 1 minute, the adhesiveness and followability tend to be inferior, and if it exceeds 30 minutes, the workability tends to be inferior.

【0016】貼り合わせ時の送り速度は、0.1〜15
m/分とすることが好ましい。この送り速度が、0.1
m/分未満であると、作業性に劣る傾向があり、15m
/分を超えると、接着性及び追随性が劣る傾向がある。
貼り合わせ時のロール圧力は、1〜10kgf/cm2とする
ことが好ましい。このロール圧力が1kgf/cm2未満であ
ると、接着性及び追随性が劣る傾向があり、10kgf/cm
2を超えると、前置画素が変形する傾向がある。また、
貼り合わせ時のロール温度は、80〜140℃とするこ
とが好ましい。このロール温度が、40℃未満である
と、接着性及び追随性が劣る傾向があり、140℃を超
えると、材質によってはロールから白煙が出ることがあ
り、感光性フィルムが発煙する傾向がある。また、感光
層の内部において熱反応が始まり、架橋が進み、現像し
ても未露光部が残る不都合が起こる。
The feed speed at the time of bonding is 0.1 to 15
m / min. This feed rate is 0.1
If it is less than m / min, the workability tends to be poor, and
If it exceeds / minute, the adhesiveness and the followability tend to be inferior.
The roll pressure at the time of bonding is preferably 1 to 10 kgf / cm 2 . If the roll pressure is less than 1 kgf / cm 2 , the adhesiveness and followability tend to be poor, and
If it exceeds 2 , the preceding pixel tends to be deformed. Also,
The roll temperature at the time of bonding is preferably set to 80 to 140 ° C. When the roll temperature is less than 40 ° C., the adhesiveness and followability tend to be inferior. When the roll temperature is more than 140 ° C., depending on the material, white smoke may be emitted from the roll, and the photosensitive film tends to emit smoke. is there. In addition, a thermal reaction starts inside the photosensitive layer, cross-linking proceeds, and an unexposed portion remains even after development.

【0017】貼り合わせ工程を画素間に空間を形成する
貼り合わせとして減圧下で行い、さらに移行工程におけ
る加熱及び/又は加圧を減圧下で行うことが好ましく、
このようにすることにより、段差、追随性不良がより改
善される。減圧下とする手段に特に制限はないが、通常
は真空ラミネータが使用される。真空ラミネータの例と
しては、ANGER ELECTRONIC(アンガー・エレクトロニッ
ク)GMBH社製のVACUUM LAMINATOR TYPE VCL等があ
る。減圧時の圧力は、接着性等の点から10mmHg以下と
することが好ましい。この圧力が、10mmHgを超える
と、接着性及び追随性が劣る傾向がある。
Preferably, the bonding step is performed under reduced pressure as bonding for forming a space between pixels, and the heating and / or pressurizing in the transition step is performed under reduced pressure.
By doing so, steps and poor followability are further improved. The means for reducing the pressure is not particularly limited, but usually a vacuum laminator is used. An example of a vacuum laminator is VACUUM LAMINATOR TYPE VCL manufactured by ANGER ELECTRONIC GMBH. The pressure at the time of pressure reduction is preferably 10 mmHg or less from the viewpoint of adhesiveness and the like. If this pressure exceeds 10 mmHg, the adhesiveness and followability tend to be poor.

【0018】貼り合わせは、ウェット状態で行うことが
好ましく、これは、例えば、二色目以降の前記基板及び
/又は前記着色された感光性樹脂層を水で処理した後に
貼り合わせをすることにより行える。すなわち、感光性
樹脂層にラミネート時に水を下塗して前記着色感光性樹
脂層を柔軟化させることにより、凹凸への追随性を向上
でき、また、ベースフイルムを剥がす時に、保護フイル
ムとともに剥がれる欠点をなくして、作業性がよく基板
上に均一な厚さの微細パターンを形成でき、しかも高精
度で高耐熱性を有する多色の微細パターンを形成するこ
とができる。
The bonding is preferably performed in a wet state. For example, the bonding can be performed by processing the substrate and / or the colored photosensitive resin layer of the second color or later with water and then bonding. . That is, by softening the colored photosensitive resin layer by undercoating the photosensitive resin layer with water at the time of lamination, it is possible to improve the followability to unevenness, and when peeling the base film, there is a disadvantage that the protective film is peeled off together with the protective film. Thus, a fine pattern having a uniform thickness can be formed on a substrate with good workability, and a multicolor fine pattern having high accuracy and high heat resistance can be formed.

【0019】貼り合わせの工程を画素間に空間を形成す
る貼り合わせとして二色目以降の前記基板及び/又は前
記着色された感光性樹脂層を水で処理した後に貼り合わ
せを行うことができる。例えば、感光性樹脂層にラミネ
ート時に水を下塗して前記着色感光性樹脂層を柔軟化さ
せることにより、ベースフイルムを剥がす時に、保護フ
イルムとともに剥がれる欠点をなくして、作業性がよく
基板上に均一な厚さの微細パターンを形成でき、しかも
高精度で多色の微細パターンを形成することができ、ま
た、優れた耐熱性を有するカラーフイルタを製造するこ
とができる。
The bonding step may be a bonding step for forming a space between pixels, and the bonding may be performed after treating the substrate and / or the colored photosensitive resin layer of the second and subsequent colors with water. For example, by priming the photosensitive resin layer with water at the time of lamination and softening the colored photosensitive resin layer, when peeling off the base film, the disadvantage of peeling off together with the protective film is eliminated, and workability is good and uniform on the substrate. A fine pattern having an appropriate thickness can be formed, a multicolor fine pattern can be formed with high precision, and a color filter having excellent heat resistance can be manufactured.

【0020】本発明に用いられる感光性フイルムは、透
明なベースフイルムは、例えば、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリエチレン、ポリプロピレン等のフイルム上
に、一色に着色された感光性樹脂組成物を塗布し、乾燥
させて着色感光性樹脂層を形成させたものである。塗布
性等の点からポリエチレンテレフタレートのフイルムを
ベースフイルムとすることが好ましい。感光性樹脂層は
柔軟で、粘着性を有するため、感光性樹脂層の上にさら
にポリエチレンフイルム等の保護フイルムを貼り合わせ
て外部からの損傷、異物の付着等を防止することが好ま
しい。感光性フイルムに形成された着色感光性樹脂層
は、保護フイルムを有する場合は保護フイルムを剥がし
ながら透明基板に貼り合わされ、着色感光性樹脂層表面
のベースフイルムは、所定パターン状に露光した後に除
去される。
The photosensitive film used in the present invention is a transparent base film, for example, by coating a photosensitive resin composition colored in one color on a film of polyethylene terephthalate, polyethylene, polypropylene or the like, and drying. This is one in which a colored photosensitive resin layer is formed. It is preferable to use a polyethylene terephthalate film as the base film from the viewpoint of applicability and the like. Since the photosensitive resin layer is flexible and has adhesiveness, it is preferable that a protective film such as a polyethylene film is further laminated on the photosensitive resin layer to prevent external damage, adhesion of foreign matter, and the like. The colored photosensitive resin layer formed on the photosensitive film, when having a protective film, is adhered to a transparent substrate while peeling off the protective film, and the base film on the surface of the colored photosensitive resin layer is removed after being exposed to a predetermined pattern. Is done.

【0021】本発明におけるカラーフイルタは、例えば
次のようにして製造される。まず、透明基板上に感光性
フイルムに形成された着色感光性樹脂層が貼り合わさ
れ、着色感光性樹脂層表面のベースフイルム上に所定パ
ターンのネガマスクを乗せて露光すること等によりパタ
ーン状に露光した後、ベースフイルムが除去され、ネガ
型の感光性樹脂層の場合、未露光部分が現像液で除去さ
れて現像され、ポジ型の感光性樹脂層の場合は、露光部
分が現像液で除去されて現像され、着色パターン(画
素)が形成される。この着色パターン形成工程を、色の
異なる感光性フイルムを用いて所定回数繰り返し行い、
多色のパターンを形成させてカラーフイルタが得られ
る。ベースフイルムの剥離は、露光工程後現像工程前又
は露光工程前に行われる。画素作成の色の順序は赤、
緑、青及び黒の順序以外に、黒、青、緑及び赤、黒、
赤、青及び緑等本発明ではどのような色順序も可能であ
る。
The color filter according to the present invention is manufactured, for example, as follows. First, a colored photosensitive resin layer formed on a photosensitive film is laminated on a transparent substrate, and is exposed in a pattern by, for example, placing a negative mask of a predetermined pattern on a base film on the surface of the colored photosensitive resin layer and exposing the film. After that, the base film is removed, and in the case of a negative photosensitive resin layer, an unexposed portion is removed and developed with a developing solution, and in the case of a positive photosensitive resin layer, the exposed portion is removed with a developing solution. To develop a colored pattern (pixel). This colored pattern forming step is repeated a predetermined number of times using photosensitive films of different colors,
A color filter is obtained by forming a multicolor pattern. The peeling of the base film is performed after the exposure step and before the development step or before the exposure step. The color order of pixel creation is red,
In addition to the order of green, blue and black, black, blue, green and red, black,
Any color sequence is possible with the present invention, such as red, blue and green.

【0022】透明基板上に貼付られた着色感光性樹脂層
で細線を形成する場合は、現像液に耐えられる最少の露
光量で露光するため、現像後の着色層が柔軟なことがあ
り、現像後に紫外線照射、熱処理又は電子線照射するこ
とにより完全に着色層を硬化させ、強度及び耐熱性を付
与することが好ましい。
When a fine line is formed with the colored photosensitive resin layer adhered on the transparent substrate, the colored layer after development may be flexible because the exposure is performed with the minimum exposure amount that can withstand the developing solution. It is preferable that the colored layer is completely cured by irradiation with ultraviolet light, heat treatment or electron beam later to impart strength and heat resistance.

【0023】着色された感光性樹脂組成物は、エチレン
性不飽和化合物(a)、カルボキシル基含有フイルム性
付与ポリマー(b)、光重合開始剤(c)及び顔料又は
染料(d)を含有することが好ましく、これをベースフ
イルム上に塗布乾燥して製造される感光性フイルムの着
色感光性樹脂層の厚さは0.5〜15μmであることが
好ましい。この着色感光性樹脂層の厚さが、0.5μm
未満であると、光硬化性、色度が劣る傾向があり、15
μmを超えると、段差が起きる傾向がある。ベースフイ
ルムの厚さは、通常、3〜50μmである。
The colored photosensitive resin composition contains an ethylenically unsaturated compound (a), a carboxyl group-containing film imparting polymer (b), a photopolymerization initiator (c), and a pigment or dye (d). It is preferable that the thickness of the colored photosensitive resin layer of the photosensitive film produced by applying and drying this on a base film is 0.5 to 15 μm. The thickness of the colored photosensitive resin layer is 0.5 μm
If it is less than 15, the photocurability and chromaticity tend to be inferior.
If it exceeds μm, a step tends to occur. The thickness of the base film is usually 3 to 50 μm.

【0024】ベースフイルムと着色感光性樹脂層の間に
中間層を設けることができる。中間層はベースフイルム
から剥離して、着色感光性樹脂層に付着すること、中間
層は、着色感光性樹脂層から剥離して透明基板と着色感
光性樹脂層のあいだを剥がさないことがその接着特性に
必要である。酸素遮断の特性を有する材料が望ましい
が、本発明では、露光をベースフイルムの剥離前に実施
する場合があり、その場合は酸素遮断の特性は必要では
ない。着色感光性樹脂層を現像するときに同時に中間層
を除去するために、中間層は現像液に可溶な材料を使用
できる。しかしながら、現像液に不溶な中間層材料を使
用することができて、この場合においては中間層は現像
工程前に除去する必要がある。中間層の厚さは1〜5μ
mであることが好ましく、2.0〜4μmであることが
より好ましい。1μm未満では、膜強度が劣る傾向があ
り、5μmを超えると、解像度が劣る傾向がある。
An intermediate layer can be provided between the base film and the colored photosensitive resin layer. The intermediate layer peels off from the base film and adheres to the colored photosensitive resin layer.The intermediate layer peels off from the colored photosensitive resin layer and does not peel off between the transparent substrate and the colored photosensitive resin layer. Required for properties. Although a material having an oxygen-blocking property is desirable, in the present invention, the exposure may be performed before the base film is peeled off, in which case the oxygen-blocking property is not necessary. In order to remove the intermediate layer at the same time when the colored photosensitive resin layer is developed, a material soluble in a developer can be used for the intermediate layer. However, an intermediate layer material that is insoluble in the developer can be used, in which case the intermediate layer must be removed before the development step. The thickness of the intermediate layer is 1-5μ
m, more preferably 2.0 to 4 μm. If it is less than 1 μm, the film strength tends to be inferior, and if it exceeds 5 μm, the resolution tends to be inferior.

【0025】中間層の材料としては、例えば、ビニルア
ルコール、酢酸ビニル/アクリル酸のアルキルエステル
共重合体、ポリビニルエーテル/無水マレイン酸共重合
体、水溶性セルロースエーテル類、ポリビニルアルコー
ルとポリビニルピロリドンの組合せ等が挙げられる。
Examples of the material of the intermediate layer include vinyl alcohol, an alkyl ester copolymer of vinyl acetate / acrylic acid, a polyvinyl ether / maleic anhydride copolymer, a water-soluble cellulose ether, and a combination of polyvinyl alcohol and polyvinyl pyrrolidone. And the like.

【0026】エチレン性不飽和化合物(a)としては、
例えば、多価アルコールにα,β−不飽和カルボン酸を
付加して得られる化合物(トリメチロールプロパンジア
クリレート、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、テトラメチロールメタントリアクリレート、ジペン
タエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリス
リトールヘキサアクリレート等)、グリシジル基含有化
合物にα,β−不飽和カルボン酸を付加して得られる化
合物(トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル
トリアクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエー
テルジアクリレート等)、多価カルボン酸(無水フタル
酸等)と水酸基及びエチレン性不飽和基を有する化合物
(β−ヒドロキシエチルアクリレート等)とのエステル
化物、アクリル酸のアルキルエステル(アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸
2−エチルヘキシル等)、トリメチルヘキサメチレンジ
イソシアナートと2価アルコールと2価のアクリル酸モ
ノエステルとを反応させて得られるウレタンジアクリレ
ート化合物、これらに対応するメタクリレートなどが挙
げられる。これらの化合物は単独で又は2種類以上を組
み合わせて使用される。光感度、現像性の点から、
(a)成分の配合量は(a)成分と(b)成分の総量を
100重量部として90〜50重量部とされることが好
ましい。
As the ethylenically unsaturated compound (a),
For example, compounds obtained by adding an α, β-unsaturated carboxylic acid to a polyhydric alcohol (trimethylolpropane diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethane triacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate) Acrylate), compounds obtained by adding an α, β-unsaturated carboxylic acid to a glycidyl group-containing compound (trimethylolpropane triglycidyl ether triacrylate, bisphenol A diglycidyl ether diacrylate, etc.), polyvalent carboxylic acid (anhydride) Esterified product of a compound having a hydroxyl group and an ethylenically unsaturated group (such as β-hydroxyethyl acrylate), an alkyl ester of acrylic acid (methyl acrylate, ethyl acrylate, Butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, etc.), urethane diacrylate compounds obtained by reacting trimethylhexamethylene diisocyanate, dihydric alcohol and dihydric acrylate monoester, and methacrylates corresponding thereto. Can be These compounds are used alone or in combination of two or more. In terms of light sensitivity and developability,
The amount of the component (a) is preferably 90 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the components (a) and (b).

【0027】カルボキシル基含有フイルム性付与ポリマ
ー(b)としては、例えば、アクリル酸アルキルエステ
ル又はメタクリル酸アルキルエステルとアクリル酸又は
メタクリル酸との共重合体、アクリル酸アルキルエステ
ル又はメタクリル酸アルキルエステルとアクリル酸又は
メタクリル酸とこれらと共重合し得るビニルモノマーと
の共重合体等が挙げられる。
Examples of the carboxyl group-containing film imparting polymer (b) include copolymers of alkyl acrylate or alkyl methacrylate with acrylic acid or methacrylic acid, alkyl acrylate or alkyl methacrylate and acrylic methacrylate. Copolymers of an acid or methacrylic acid with a vinyl monomer copolymerizable therewith are exemplified.

【0028】アクリル酸アルキルエステルとしては、例
えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル等が挙げられ
る。また、メタクリル酸アルキルエステルとしては、前
記アクリル酸アルキルエステルに対応するものが挙げら
れる。共重合し得るビニルモノマーとしては、例えば、
アクリル酸ジメチルアミノエチルアクリレート、テトラ
ヒドロフルフリルアクリレート、アミノエチルアクリレ
ート、2,2,2−トリフルオロエチルアクリレート、
2,2,3,3−テトラフルオロプロピルアクリレー
ト、これらに対応するメタクリレート、アクリルアミ
ド、メタクリルアミドジアセトンアクリルアミド、スチ
レン、ビニルトルエン等が挙げられる。
Examples of the alkyl acrylate include methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate and the like. Examples of the alkyl methacrylate include those corresponding to the above-mentioned alkyl acrylate. Examples of the copolymerizable vinyl monomer include, for example,
Dimethylaminoethyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, aminoethyl acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl acrylate,
2,2,3,3-tetrafluoropropyl acrylate, methacrylate, acrylamide, methacrylamide diacetone acrylamide, styrene, vinyltoluene and the like corresponding thereto.

【0029】(b)カルボキシル基含有フイルム性付与
ポリマーとして、例えば、テレフタル酸、イソフタル
酸、セバシン酸等を用いたポリエステル、ブタジエンと
アクリロニトリルとの共重合体、セルロースアセテー
ト、セルロースアセテートブチレート、メチルセルロー
ス、エチルセルロース等も併用することができる。
(b)成分の使用によって、塗膜性や硬化物の膜特性が
向上し、その配合量は、(a)成分及び(b)成分の総
量を100重量部として、10〜50重量部が好まし
い。配合量が10重量部未満では、エチレン性不飽和化
合物が多くなるため光感度が低下する傾向があり、50
重量部を超えると、光硬化物が脆くなる傾向がある。ま
た、(b)成分の重量平均分子量は、前記塗膜性や膜強
度の点から10,000〜500,000であることが
好ましい。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミェーシ
ョンクロマトグラフィ測定により、ポリスチレン換算し
た値である。
(B) As the carboxyl group-containing film imparting polymer, for example, polyesters using terephthalic acid, isophthalic acid, sebacic acid, etc., copolymers of butadiene and acrylonitrile, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, methyl cellulose, Ethyl cellulose and the like can also be used in combination.
The use of the component (b) improves the coating properties and the film properties of the cured product, and the compounding amount is preferably from 10 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the components (a) and (b). . When the amount is less than 10 parts by weight, the photosensitivity tends to decrease due to an increase in the amount of the ethylenically unsaturated compound.
If the amount exceeds the weight part, the photocured product tends to become brittle. Further, the weight average molecular weight of the component (b) is preferably from 10,000 to 500,000 from the viewpoint of the coating properties and the film strength. The weight average molecular weight is a value converted into polystyrene by gel permeation chromatography.

【0030】光重合開始剤(c)としては、例えば、芳
香族ケトン(ベンゾフェノン、N,N′−テトラメチル
−4,4′−ジアミノベンゾフェノン(ミヒラーのケト
ン)、4−メトキシ−4′−ジメチルアミノベンゾフェ
ノン、4,4′−ジエチルアミノベンゾフェノン、2−
エチルアントラキノン、フェナントレンキノン等)、ベ
ンゾインエーテル(ベンゾインメチルエーテル、ベンゾ
インエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル
等)、ベンゾイン(メチルベンゾイン、エチルベンゾイ
ン等)、2,4,5−トリアリールイミダゾール二量
体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニル
イミダゾール二量体、2−(o−クロロフェニル)−
4,5−ジ(m−メトキシフェニル)−4,5−ジフェ
ニルイミダゾール二量体、2−(o−フルオロフェニ
ル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−
(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダ
ゾール二量体、2−(p−メトキシフェニル)−4,5
−ジフェニルイミダゾール二量体、2,4−ジ(p−メ
トキシフェニル)−5−フェニルイミダゾール二量体、
2−(2,4−ジメトキシフェニル)−4,5−ジフェ
ニルイミダゾール二量体、2−(p−メチルメルカプト
フェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体
等)、アクリジン誘導体(1,7−ビス(9−アクリジ
ニル)ヘプタン等)などが用いられる。これらの化合物
は単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。
Examples of the photopolymerization initiator (c) include aromatic ketones (benzophenone, N, N'-tetramethyl-4,4'-diaminobenzophenone (Michler's ketone), 4-methoxy-4'-dimethyl Aminobenzophenone, 4,4'-diethylaminobenzophenone, 2-
Ethyl anthraquinone, phenanthrene quinone, etc.), benzoin ether (benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin phenyl ether, etc.), benzoin (methyl benzoin, ethyl benzoin, etc.), 2,4,5-triarylimidazole dimer, 2- (O-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-chlorophenyl)-
4,5-di (m-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-fluorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2-
(O-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (p-methoxyphenyl) -4,5
-Diphenylimidazole dimer, 2,4-di (p-methoxyphenyl) -5-phenylimidazole dimer,
2- (2,4-dimethoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (p-methylmercaptophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, etc., acridine derivative (1,7- Bis (9-acridinyl) heptane and the like are used. These compounds are used alone or in combination of two or more.

【0031】(c)成分の配合量は、(a)成分及び
(b)成分の総量100重量部に対して、0.1〜10
重量部が好ましい。この配合量が、0.1重量部未満で
は、光感度が不充分となる傾向があり、10重量部を超
えると、露光の際に組成物の表面での光吸収が増大し、
内部の光硬化が不充分となる傾向がある。
The amount of the component (c) is 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of the components (a) and (b).
Parts by weight are preferred. When the amount is less than 0.1 part by weight, the photosensitivity tends to be insufficient. When the amount exceeds 10 parts by weight, light absorption on the surface of the composition during exposure increases,
Light curing inside tends to be insufficient.

【0032】前記顔料又は染料(d)としては、一般に
知られている着色剤が使用でき、感光性樹脂層、特にエ
チレン性不飽和化合物又はカルボキシル基含有フイルム
性付与ポリマーに対する相溶性、目標とする色相、光透
過性等を考慮して選択される。カラーフイルタに使用で
きる顔料としては、各種の化合物が使用でき、例えば、
硫酸バリウム、酸化亜鉛、硫酸鉛、酸化チタン、ベンガ
ラ、カーボンブラック、グラファイト、酸化クロムなど
の無機顔料、下記の有機顔料(カラーインデックス番
号)などがある。
As the pigment or dye (d), generally known coloring agents can be used, and the compatibility with a photosensitive resin layer, particularly an ethylenically unsaturated compound or a carboxyl group-containing film-imparting polymer, is targeted. The selection is made in consideration of hue, light transmittance, and the like. As a pigment that can be used for a color filter, various compounds can be used.
Examples include inorganic pigments such as barium sulfate, zinc oxide, lead sulfate, titanium oxide, red iron oxide, carbon black, graphite, and chromium oxide, and the following organic pigments (color index numbers).

【0033】黄色顔料:C.I.ピグメントイエロー20、
24、83、86、93、109、110、117、1
25、137、138、139、147、148、15
3、154、166、168 オレンジ顔料:C.I.ピグメントオレンジ36、43、5
1、55、59、61 赤色顔料:C.I.ピグメントレッド9、97、122、1
23、149、168、177、180、092、21
5、216、217、220、223、224、22
6、227、228、240、48:1 バイオレット顔料:C.I.ピグメントバイオレット19、
23、29、30、37、40、50 青色顔料:C.I.ピグメントブルー15、15:6、2
2、60、64 緑色顔料:C.I.ピグメントグリーン7、36 黒色顔料:C.I.ピグメントブラック7
Yellow pigment: CI Pigment Yellow 20,
24, 83, 86, 93, 109, 110, 117, 1
25, 137, 138, 139, 147, 148, 15
3, 154, 166, 168 Orange pigment: CI Pigment Orange 36, 43, 5
1, 55, 59, 61 Red pigment: CI Pigment Red 9, 97, 122, 1
23, 149, 168, 177, 180, 092, 21
5, 216, 217, 220, 223, 224, 22
6, 227, 228, 240, 48: 1 Violet pigment: CI Pigment Violet 19,
23, 29, 30, 37, 40, 50 Blue pigment: CI Pigment Blue 15, 15: 6, 2,
2, 60, 64 Green pigment: CI Pigment Green 7, 36 Black pigment: CI Pigment Black 7

【0034】(d)成分の配合量は、(a)成分及び
(b)及びの総量100重量部に対して、1〜50重量
部とすることが好ましい。この配合量が、1重量部未満
では、着色が不充分となる傾向があり、50重量部を超
えると、光透過率が低下する傾向がある。
The amount of the component (d) is preferably 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of the components (a) and (b). If the amount is less than 1 part by weight, the coloring tends to be insufficient, and if it exceeds 50 parts by weight, the light transmittance tends to decrease.

【0035】前記着色感光性樹脂層には、加熱硬化性を
高めるためにカルボキシル基含有フイルム性付与ポリマ
ーのカルボキシル基と熱反応するメラミン樹脂及び/又
はエポキシ樹脂を、(a)成分と(b)成分の総量10
0重量部に対して、1〜20重量部添加し、加熱するこ
とが好ましい。加熱温度は、130〜200℃とするこ
とが好ましく、加熱時間は、30〜60分とすることが
着色層の架橋密度向上、耐熱性向上等の点から好まし
い。
The colored photosensitive resin layer contains a melamine resin and / or an epoxy resin thermally reacting with a carboxyl group of a carboxyl group-containing film-imparting polymer in order to enhance the heat-curing property. Total amount of ingredients 10
It is preferable to add 1 to 20 parts by weight to 0 parts by weight and heat the mixture. The heating temperature is preferably from 130 to 200 ° C., and the heating time is preferably from 30 to 60 minutes, from the viewpoint of improving the crosslinking density of the colored layer, improving the heat resistance, and the like.

【0036】[0036]

【実施例】以下、実施例によって本発明を説明する。 実施例1 (1)着色感光性樹脂層用の塗工液の製造 表1の材料を均一に溶解した溶液200重量部に表2の
いずれかの顔料ペースト135重量部、メラミン樹脂5
重量部及びシランカップリング剤0.1重量部をそれぞ
れ添加し、溶解分散して着色感光性樹脂層用の塗工液を
得た。
The present invention will be described below by way of examples. Example 1 (1) Production of Coating Liquid for Colored Photosensitive Resin Layer 135 parts by weight of any of the pigment pastes of Table 2 and 200 parts by weight of a solution in which the materials of Table 1 were uniformly dissolved, and melamine resin 5
Parts by weight and 0.1 part by weight of a silane coupling agent were added and dissolved and dispersed to obtain a coating solution for a colored photosensitive resin layer.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】[0038]

【表2】 [Table 2]

【0039】メラミン樹脂 サイメル300(ヘキサメトキシメチルメラミンの商品
名、三井東圧化学(株)製) シランカップリング剤 KBM503(信越化学工業(株)製) 塗工液の調整 塗工液は、使用直前に超音波で2.5時間分散して調整
した。
Melamine resin Cymel 300 (trade name of hexamethoxymethyl melamine, manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.) Silane coupling agent KBM503 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Preparation of coating solution Immediately before, the dispersion was adjusted by ultrasonic waves for 2.5 hours.

【0040】(2)感光性フイルムの製造 得られた着色感光性樹脂層塗工液を、厚さ6μmのポリ
エチレンテレフタレートフイルム(帝人(株)製テトロン
フイルムM5R)上に均一な厚さにマイクログラビアロ
ールを装填したキスタッチリバース方式の塗工機を用い
て塗布し、100℃の乾燥機で1分間乾燥した。保護フ
イルムとして厚さ30μmのポリエチレンフイルムを貼
り合わせて感光性フイルムを得た。乾燥後の感光性樹脂
層の厚さは、赤、青及び緑のすべて2.0μmであっ
た。
(2) Production of photosensitive film The obtained coating solution of the colored photosensitive resin layer was microgravure to a uniform thickness on a 6 μm-thick polyethylene terephthalate film (Tetron film M5R manufactured by Teijin Limited). The coating was performed using a kiss touch reverse type coating machine loaded with a roll, and the coating was dried with a dryer at 100 ° C. for 1 minute. A 30 μm-thick polyethylene film was laminated as a protective film to obtain a photosensitive film. The thickness of the photosensitive resin layer after drying was 2.0 μm for all of red, blue and green.

【0041】(3)カラーフイルタの製造 (a)基板加熱工程 カラーフイルタ用の下地基板(厚さ1.1mmのガラス基
板、コーニング社製商品名、コーニング7054)を8
0℃で10分間加熱した。 (b)貼り合わせ工程 前記カラーフイルタ用の感光性フイルムの保護フイルム
を剥がしながら、着色感光性樹脂層を前記カラーフイル
タ用の下地基板上に下記条件でラミネートした。 ロール温度 120℃ ロール圧 6.0kgf/cm2 速度 0.5m/分
(3) Production of Color Filter (a) Substrate Heating Step An undersubstrate for a color filter (a glass substrate having a thickness of 1.1 mm; a product name of Corning 7054, manufactured by Corning Incorporated) was prepared using 8
Heat at 0 ° C. for 10 minutes. (B) Laminating Step While peeling off the protective film of the color film photosensitive film, the colored photosensitive resin layer was laminated on the color filter base substrate under the following conditions. Roll temperature 120 ° C Roll pressure 6.0 kgf / cm 2 Speed 0.5 m / min

【0042】(c)着色された感光性樹脂層が貼り合わ
された基板を冷却して気泡の発生を防ぐ工程 二色目以降の画素形成時には、ラミネート直後に前記基
板を冷却して気泡の発生を防いだ。二色目以降はラミネ
ート終了後、即時(時間遅れは1秒以下)で氷を浮かし
た冷水にラミネート基板を浸漬した。冷水の温度は4℃
であり、5秒後引き上げて測定した急冷ラミネート基板
の温度は4℃であった。 (d)露光工程 所定のパターン(通常のストライプ状のパターンで、8
0μm(白)/220μm(黒)で長さ150mmのスト
ライプ状)のネガマスクを通して露光機HMW−201
B(3kW、超高圧水銀灯、(株)オーク製作所製)で露光
した。急冷ラミネート基板については温度は14℃のと
きに露光した。
(C) Step of cooling the substrate on which the colored photosensitive resin layer is bonded to prevent the generation of bubbles When forming pixels of the second and subsequent colors, the substrate is cooled immediately after lamination to prevent the generation of bubbles. It is. Immediately after the completion of lamination for the second and subsequent colors, the laminated substrate was immersed in cold water in which ice was floated (with a time delay of 1 second or less). Cold water temperature is 4 ℃
The temperature of the quenched laminate substrate measured by pulling up after 5 seconds was 4 ° C. (D) Exposure step A predetermined pattern (8 in a normal stripe pattern)
Exposure machine HMW-201 through a negative mask of 0 μm (white) / 220 μm (black) and 150 mm in length)
B (3 kW, ultra high pressure mercury lamp, manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.). The quenched laminate substrate was exposed when the temperature was 14 ° C.

【0043】(e)剥離工程 室温でポリエチレンテレフタレートフイルムを除去し
た。自動剥離装置(自社製試作品、両面テープを貼り合
わせたロールでポリエチレンテレフタレートフイルムを
剥離する装置)で剥離した。 (f)現像工程 30℃で0.08重量%のNa2CO3水溶液で15秒ス
プレー現像をして未露光部を除去し、現像後水洗し、オ
ーブン加熱乾燥し、着色パターンを形成した。 (g)露光部硬化工程 紫外線照射機(ランプH5600L/2、東芝電材社
製)を用いて3J/cm2で照射した。150℃で40分熱
硬化した。
(E) Peeling Step The polyethylene terephthalate film was removed at room temperature. The film was peeled off with an automatic peeling device (prototype made in-house, a device for peeling polyethylene terephthalate film using a roll with double-sided tape attached). (F) Development Step Undeveloped portions were removed by spray development with a 0.08% by weight aqueous solution of Na 2 CO 3 at 30 ° C. for 15 seconds, washed with water after development, and dried by heating in an oven to form a colored pattern. (G) Exposed part curing step Irradiation was performed at 3 J / cm 2 using an ultraviolet irradiator (lamp H5600L / 2, manufactured by Toshiba Electric Materials Co., Ltd.). Thermal curing was performed at 150 ° C. for 40 minutes.

【0044】この(a)から(g)の着色パターンの形
成工程を、赤、青及び緑の順に各色の感光性フイルムを
用いて繰り返し行った。二色目の青のラミネートの時に
フイルムの送り方向を前置画素の赤のストライプ状のパ
ターンに平行にフイルムを送った。三色目の緑について
も同様とし、多色のパターンを形成した。この際の露光
量は赤、青及び緑の感光性樹脂層に対しては50mJ/cm2
とした。得られた多色パターンに紫外線照射機 (ラン
プH5600L/2、東芝電材社製)を用いて3J/cm2
で照射した後、150℃で45分間加熱してカラーフイ
ルタを得た。得られたカラーフイルタは赤、青及び緑色
のパターン(ストライプ状のパターン)が整然と並んで
おり、追随性は良好で、気泡のない優れたものであっ
た。また、画素の段差は青では0.12μm緑では0.
15μmであった。画素の断面では緑がM状青がJ状で
あることが認められた。
The steps (a) to (g) of forming a colored pattern were repeated in the order of red, blue and green using photosensitive films of respective colors. At the time of lamination of the second color blue, the film was fed in a direction parallel to the red stripe pattern of the preceding pixel. The same applies to the third color, green, to form a multicolor pattern. The exposure amount at this time is 50 mJ / cm 2 for the red, blue and green photosensitive resin layers.
And 3 J / cm 2 was applied to the obtained multicolor pattern using an ultraviolet irradiator (lamp H5600L / 2, manufactured by Toshiba Denshi Co., Ltd.).
And heated at 150 ° C. for 45 minutes to obtain a color filter. The obtained color filter had red, blue and green patterns (striped patterns) arranged in order, had good followability, and was excellent without bubbles. Also, the step of the pixel is 0.12 μm for blue and 0.1 for green.
It was 15 μm. In the cross section of the pixel, it was recognized that green was M-shaped and blue was J-shaped.

【0045】実施例2 (b)前記着色された感光性樹脂層が貼り合わされた前
記基板を冷却して気泡の発生を防ぐ工程を下記として、
表3の材料とした以外は実施例1と同様に行い、実施例
1と同様の結果を得た。 (b)前記着色された感光性樹脂層が貼り合わされた前
記基板を冷却して気泡の発生を防ぐ工程 二色目と三色目の画素形成時には、二色目以降の画素形
成時には、ラミネート直後に前記基板を冷却して気泡の
発生を防いだ。二色目以降はラミネート終了後、即時
(時間遅れは1秒以下)で室温の冷鉄板にラミネート基
板を接触した。冷鉄板の温度は21℃であり、65秒後
引き上げて測定した。急冷ラミネート基板の温度は21
℃であった。
Example 2 (b) The step of cooling the substrate to which the colored photosensitive resin layer was bonded to prevent the generation of bubbles was as follows.
The same procedures as in Example 1 were carried out except that the materials shown in Table 3 were used, and the same results as in Example 1 were obtained. (B) a step of cooling the substrate on which the colored photosensitive resin layer is bonded to prevent bubbles from being generated; when forming pixels of the second and third colors, at the time of forming pixels of the second and subsequent colors, immediately after lamination, Was cooled to prevent the formation of air bubbles. Immediately after lamination of the second and subsequent colors, the laminate substrate was brought into contact with a cold iron plate at room temperature immediately (with a time delay of 1 second or less). The temperature of the cold iron plate was 21 ° C., and after 65 seconds, the temperature was raised and measured. The temperature of the quenched laminate substrate is 21
° C.

【0046】[0046]

【表3】 [Table 3]

【0047】実施例3 (b)前記着色された感光性樹脂層が貼り合わされた前
記基板を冷却して気泡の発生を防ぐ工程を下記として、
下記の表4の材料を表1の材料に置き換えた以外は実施
例1と同様に行い、実施例1と同様の結果を得た。 (b)前記着色された感光性樹脂層が貼り合わされた前
記基板を冷却して気泡の発生を防ぐ工程 二色目と三色目の画素形成時には、ラミネート直後に二
色目以降の画素形成時には、ラミネート直後に前記基板
を冷却して気泡の発生を防いだ。二色目以降はラミネー
ト終了後、即時(時間遅れは1秒以下)で室温22℃の
乾燥空気を20秒間吹き付けた。吹き付け後測定した急
冷ラミネート基板の温度は22℃であった。
Example 3 (b) The step of cooling the substrate to which the colored photosensitive resin layer is bonded to prevent the generation of bubbles is as follows.
The same operation as in Example 1 was performed except that the materials in Table 4 below were replaced with the materials in Table 1, and the same results as in Example 1 were obtained. (B) a step of cooling the substrate to which the colored photosensitive resin layer is bonded to prevent the generation of bubbles; immediately after lamination when forming the second and third color pixels, immediately after lamination when forming the second and subsequent pixels. The substrate was cooled to prevent the generation of air bubbles. Immediately after the completion of lamination for the second and subsequent colors, dry air at a room temperature of 22 ° C. was blown for 20 seconds (with a time delay of 1 second or less). The temperature of the quenched laminate substrate measured after spraying was 22 ° C.

【0048】[0048]

【表4】 [Table 4]

【0049】比較例1 実施例1と同様に行うが、(b)の前記着色された感光
性樹脂層が貼り合わされた前記基板を冷却して気泡の発
生を防ぐ工程を省略してカラーフイルタを作成した。す
なわち、自然な冷却に任せた自然冷却である。着色パタ
ーンの形成工程を、赤、青及び緑の順に各色の感光性フ
イルムを用いて繰り返し行った。二色目の青のラミネー
トの時にフイルムの送り方向を前置画素の赤のストライ
プ状のパターンと平行にフイルムを送った。三色目の緑
についても同様とし、多色のパターンを形成した。この
際の露光量は赤、青及び緑の感光性樹脂層に対しては5
0mJ/cm2とした。得られた多色パターンに紫外線照射機
(ランプH5600L/2、東芝電材社製)を用いて3
J/cm2で照射した後、150℃で45分間加熱してカラ
ーフイルタを得た。得られたカラーフイルタは赤、青及
び緑色のパターン(ストライプ状のパターン)が整然と
並んでいた。しかし、気泡の発生が多く、緑と青で白抜
けが多数観察された。カラーフイルタとしては気泡の発
生が多く実用に耐え得ないものであった。
Comparative Example 1 A color filter was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the step of (b) cooling the substrate on which the colored photosensitive resin layer was bonded and preventing the generation of bubbles was omitted. Created. That is, natural cooling is left to natural cooling. The step of forming a colored pattern was repeatedly performed in the order of red, blue, and green using the photosensitive film of each color. At the time of lamination of the second color blue, the film was fed in a direction parallel to the red stripe pattern of the preceding pixel. The same applies to the third color, green, to form a multicolor pattern. The exposure amount at this time is 5 for the red, blue and green photosensitive resin layers.
It was set to 0 mJ / cm 2 . The obtained multicolor pattern was subjected to UV irradiation using a UV irradiator (Lamp H5600L / 2, manufactured by Toshiba Electric Materials Co., Ltd.)
After irradiation at J / cm 2 , the mixture was heated at 150 ° C. for 45 minutes to obtain a color filter. The obtained color filter had red, blue, and green patterns (striped patterns) arranged neatly. However, many bubbles were generated, and many white spots were observed in green and blue. As a color filter, many air bubbles were generated and could not be put into practical use.

【0050】[0050]

【発明の効果】請求項1記載のカラーフイルタの製造法
によれば、画素間の段差の小さい、気泡のない多色の微
細パターンの形成された優れた耐熱性を有するカラーフ
イルタを製造することができる。
According to the method for manufacturing a color filter according to the first aspect of the present invention, a color filter having excellent heat resistance and having a multi-color fine pattern with no air bubbles and small steps between pixels can be manufactured. Can be.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明基板上に、ベースフイルムと着色さ
れた感光性樹脂層を有する感光性フイルムを、(1)着
色された感光性樹脂層が前記基板に面するように貼り合
わせる工程、(2)パターン状に露光する露光工程及び
(3)現像工程を含む工程を繰り返して多色パターンを
形成させるカラーフイルタの製造法において、2色目以
降の工程において、(1)の工程後、着色された感光性
樹脂層が貼り合わされた前記基板を冷却して気泡の発生
を防ぐ工程を含むことを特徴とするカラーフイルタの製
造法。
1. A step of laminating a photosensitive film having a base film and a colored photosensitive resin layer on a transparent substrate such that the colored photosensitive resin layer faces the substrate, 2) In a method for manufacturing a color filter in which a multicolor pattern is formed by repeating an exposure step of exposing in a pattern and (3) a step including a development step, in a step of a second color or later, a color is formed after the step of (1). A process for cooling the substrate to which the photosensitive resin layer is adhered to prevent generation of bubbles.
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